ag = 360° - + Pg + Р3) = 360° - (73°49 + 100°12 + 120°) = 65°59; = 360° - (р + + Pj) = 360° - (90° + 79°48 + 91°53) = 98°19;: = 360° - (Р, + Рю, + Ро,,„) = 260° - (104° + 88=7 + 80°19) = 87°34г ttg = 360° - (Pg + Pjj. + Po,,j) = 360° - (95" + 99°41 + 88°27) = 76°52.

С помощью !габл. П6, придерживаясь допускаемых отклоиеиий иа углы пересечен ния р, корректируем полученные значения а-;

а, = 120°; аг =127° 3; а,, = 68° 34; а, = 97° 17; о, = 84° 14; а. = 75°. Определяем сумму звеньев цепи, располагаемых на всех звездочках:

Zj B7,=%p = 5 + 6 + 4 + 10 + 12+ 5=42. i

Длина замкнутого цепного контура составит

Lf=lf+W = 200 + 42 = 242 звеньев; j 1

Z, =Z, = 242-19.05 = 4610,1 мм.

Определяем длину исходного контура для изношенной цепи при возможности удаления при этом не менее двух звеньев.

Рзссматрираем конечную схему как семизвездную цепную передачу, в связи с чем вместо длины отрезка /, принимаем два отрезка /„ и /„. Изменяются значения углов Р, и р, и соответственно углов и ttj , а также образуется угол пересечения Рц в центре натяжной звездочки.

Путь перемещения натяжной звездочки и соответствующие ему межцентровые расстояния заданы (см. исходные данные).

Расчет для получения семизвездной цепной передачи проводим аналогично.

В результате расчета получаем общую длину семизвездного цепного контура изн" = ?46 шагам или !.„,„= 4686.3 мм "

СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДНЫХ РОЛИКОВЫХ ЦЕПЕЙ

Основным назначением приводных цепей является передача мощности и движения от ведущей звездочки к ведомой. В процессе движения и взаимодействия звеньев цепи с зубьямн звездочек возникают динамические нагрузки, которые способны увеличить усилие в цепи в 2 раза и более. Следовательно, цепи работают в динамическом режиме, поэтому при малых запасах прочности нельзя обеспечить их надежную работу без деформаций и поломок. В связи с этим нельзя проводить силовой расчет цепи, исходя лишь из статического режима работы, когда коэффициент запаса прочности принимается минимальным, часто в пределах k = = 5-7-6.

Силовой расчет цепной передачи заключается в проверке несущей способности цепи, являющейся слабым звеном передачи: давление в шарнире цепи

Рй 2000Mft„ ЮООЛ/й

г он UjytQjj vto„

где [р] - допускаемое давление в шарнире цепи, принимаемое в зависимости от критерия долговечности, параметров передачи; коэффициент запаса прочности

А- g Q m (28)

Pky~ 2000/ИА - lOOOMv

где [к] - допускаемый коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависимости от критерия долговечности и параметров передачи.

Одновременное рассмотрение давления в шарнире цепи и коэффициента запаса прочности обусловлено тем, что износостойкость цепи определяется величиной давления в шарнире, а надежность работы цепи - величиной коэффициента запаса прочности. Однако при выполнении силового расчета цепной передачи часто учитывают только давление в шарнире [20], исходя из предположения о пропорциональности площади опорной поверхности шарнира Fon и разрушающей нагрузки Q квадрату шага цепи. Однако это условие выдерживается только в цепях, выполненных по немецкому стандарту DIN 8195, где для приводных коротко-шаговых роликовых цепей (к < 2) любого типа разрушающая нагрузка принята Q = 88,7 Р Н, а площадь проекции опорной поверхности шарнира Fon ~ = 0,273 мм. Следовательно, давление в шарнире при приложении усилия, равного разрушающей нагрузке, является для цепей всех типов постоянной величиной ро= {88Jfi)/(0,273 t} = 325 МПа. При принятом в указанном стандарте максимальном допускаемом давлении в шарнире цепи при статическом на-гружении Ipmax ] = 54 МПа наименьший коэффициент запаса прочности для приводных короткошаговых цепей будет *min = 6.

Постоянное значение = 6 является минимальным коэффициентом запаса прочности цепи. С таким значением можно применять цепи лишь при весьма малых скоростях и с малым заданным сроком службы цепи {С - 1000-;-2000 ч), а также при спокойной нагрузке и хорошей смазке.

Для обеспечения гарантированного срока службы цепи, равного 10-15тыс. ч, необходимо принимать более жесткие требования к допускаемым давлениям и коэффициенту запаса прочности. Так, на основе анализа более чем 150 типовых передач, включенных в DIN 8195 и рекомендованных для нормальной эксплуатации {kf= k= I; С ~ 10 000 ч; б, = 2%), установлено, что допускаемые значения давлений \р] в шарнире и коэффициента запаса прочности [к] с повышением скорости движения v изменяются в следующих пределах:

В ГОСТ 13568-75 включены приводные роликовые пени различных типов (ПРЛ, ПР, ПРД), имеющие неодинаковые соотношения параметров. Так, площадь проекции опорной поверхности шарнира Ft, выраженная в квадрате шага, для цепей типа ПРЛ и ПР составляет 0,28, за исключением цепей nP-9,52.i-910 и ПР-12,7-1820-1, имеющих F, = 0,31; ПР-15,875-2270-1 - F, = 0,22; ПР-12,7-900-1 - Ft = 0,15, а для цепей типа ПРД - F, = 0,07, за исключением цепи ПРД-38-3000, имеющей F, = 0,15. При этом отношение разрушающей нагрузки к квадрату шага цепи колеблется в пределах от 115МПа до 17 МПа. Такая непропорциональность основных параметров приводных цепей приводит к тому, что при постоянном давлении в шарнире цепи, выбираемом по его износостойкости, давление в шарнире при разрушающей нагрузке колеблется в пределах рп = = 130445 МПа.

Следовательно, при одном и том же давлении р в шарнирах коэффициенты запаса прочности к для цепи каждого типа будут различными.

Таким образом, некоторые цепи по ГОСТ 13568-75 могут иметь достаточный запас по износостойкости (р <. 54 МПа) и в то же время по прочности будут находиться в недопускаемых пределах. Например, цепь ПРД-38-3000 при = 6 будет

иметь давление, превышающее предельно допускаемое, что приведет к применению в передаче неработоспособной цепи.

Коэффициенты запаса прочности из расчета предельно допускаемых давлении с учетом конструктивных особенностей приводных цепей по ГОСТ 13568-75 приведены в табл. 12 гл. 3 и определены по формуле

Pmaxf on

: (0,0185--0,025) р

(29)

Допускаемое давление в шарнире

Допускаемое давление в шарнире цепи зависит от типа и рядности цепи (коэффициенты кц и km приведены на с. 98), коэффициента смазки кс (см. табл. 8 гл. 3) и расчетного базового давления в шарнире цепи, выбираемого в зависимости от критерия долговечности

[р] = kkmkcPc- (30)

Расчет по изиосостойкости цепи. Для обеспечения срока службы цепи в пределах 10-15 тыс. ч базовое допускаемое давление с увеличением скорости цепи должно снижаться, однако различные авторы рекомендуют учитывать влияние возрастания скорости цепи по-разному [1,3, 22, 28, 29]. На основании обобщения отечественного и зарубежного опытов расчета цепных передач на износостойкость рекомендуется общая зависимость для цепных передач, работающих при нормальных условиях (Zi= 16; /4/ = ЗО-т-50; и <: 3, k- 1):

Рб= о>- <:54 МПа. / V

В табл. 1 представлены значения базового давления, а на рис. 18 дано сравнение его с допускаемыми давлениями, рекомендуемыми другими источниками.

Однако при силовом расчете цепи не всегда известна скорость цепи, и параметры передачи отличаются от нормальных, поэтому в таких случаях расчетное базовое допускаемое давление в шарнире рекомендуется определять из выражений в зависимости от исходных данных:

при частоте вращения > 50 об/мин и диаметре окружности меньшей звездочки (см. табл. 9 гл. 3)

"0 =

: 54 МПа;

(31)

I. Допускаемое базовое давление в шарнире приводной роликовой цепи при нормальных условиях работы (z, - 16; = ЗОЗбО; ы < 3)